煤礦防越級(jí)跳閘

煤礦6KV供電防越級(jí)跳閘

數(shù)字化維護(hù)系統(tǒng)引見南京磐能電力科技股份公司2021年8月內(nèi)容概括1.目前廠礦企業(yè)、煤礦井下存在的越級(jí)跳閘問題2.越級(jí)跳閘緣由分析3.數(shù)字化變電站系統(tǒng)概述4.煤礦6KV供電防越級(jí)跳閘數(shù)字化維護(hù)系統(tǒng)5.煤礦6KV供電防越級(jí)跳閘數(shù)字化維護(hù)系統(tǒng)成果展現(xiàn)6.與傳統(tǒng)常規(guī)維護(hù)的對(duì)比7.煤礦6KV供電防越級(jí)跳閘數(shù)字化維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)用方案〔一〕8.煤礦6KV供電防越級(jí)跳閘數(shù)字化維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)用方案〔二〕9.常村礦示范系統(tǒng)10.主要業(yè)績(jī)目前廠礦企業(yè)、煤礦井下存在的越級(jí)跳閘問題供電系統(tǒng)復(fù)雜，線路短，存在3端線路，線路維護(hù)電流定值難以整定，尤其是煤礦井下存在多級(jí)采區(qū)變電站級(jí)聯(lián)的情況，也不能經(jīng)過添加時(shí)間級(jí)差實(shí)現(xiàn)各級(jí)線路維護(hù)的整定配合，線路缺點(diǎn)時(shí)極易出現(xiàn)越級(jí)跳閘，導(dǎo)致大面積停電，嚴(yán)重影響平安消費(fèi)。越級(jí)跳閘緣由分析常規(guī)系統(tǒng)以速斷過流維護(hù)為主維護(hù)，每一個(gè)小藍(lán)色塊代表一個(gè)速斷過流維護(hù)。由于無時(shí)間級(jí)差，導(dǎo)致速斷維護(hù)必需維護(hù)線路全長(zhǎng)，705＃線速斷維護(hù)的維護(hù)范圍是705＃開關(guān)到N3采區(qū)1＃變電所1＃進(jìn)線高開之間的線路；N3采區(qū)1＃變電所2＃高開速斷維護(hù)的維護(hù)范圍是N3采區(qū)1＃變電所2＃高開到N3采區(qū)2＃變電所1＃高開之間的線路，N3采區(qū)2＃變電所2＃高開速斷維護(hù)的維護(hù)范圍是N3采區(qū)2＃變電所2＃負(fù)荷饋出線。由于線路較短，N3采區(qū)2＃變電所2＃負(fù)荷饋出線接近母線處缺點(diǎn)時(shí)的缺點(diǎn)電流和N3采區(qū)1＃變電所2＃高開出線缺點(diǎn)時(shí)的缺點(diǎn)電流根本一樣，這導(dǎo)致速斷維護(hù)定值難以整定，往往導(dǎo)致N3采區(qū)2＃變電所2＃負(fù)荷饋出線缺點(diǎn)時(shí)，N3采區(qū)2＃變電所2#高開、705維護(hù)動(dòng)作，即“越級(jí)跳閘〞，導(dǎo)致整個(gè)N3采區(qū)1＃變電所I段母線和N3采區(qū)2＃變電所I段母線全部停電?！皵?shù)字化變電站〞是以變電站一、二次設(shè)備為數(shù)字化對(duì)象，以高速網(wǎng)絡(luò)通訊平臺(tái)為根底，經(jīng)過對(duì)數(shù)字化信息進(jìn)展規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)信息共享和互操作，并以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為根底，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)丈量監(jiān)視、控制維護(hù)、信息管理等自動(dòng)化功能的變電站?！皵?shù)字化變電站〞具有以下優(yōu)勢(shì)：采用IEC61850規(guī)范，實(shí)現(xiàn)互操作；全站同步采樣、數(shù)據(jù)共享大大簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)接線，使實(shí)現(xiàn)以整個(gè)變電站為思索對(duì)象的維護(hù)控制等功能成為能夠。二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，通訊網(wǎng)絡(luò)取代復(fù)雜的控制電纜，消除了電纜帶來的電磁兼容等問題；采用電子式互感器，消除了電流互感器二次開路及飽和、電壓互感器二次短路及鐵磁諧振景象，具有低功耗、平安環(huán)保等功能；數(shù)字化變電站系統(tǒng)概述數(shù)字化變電站特殊運(yùn)用

--煤礦6KV供電防越級(jí)跳閘數(shù)字化維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)用最新的基于全站網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享的數(shù)字化變電站技術(shù)，運(yùn)用高速光纖通訊和納秒級(jí)同步采樣專利技術(shù)，將準(zhǔn)確同步采樣的井下各高爆的電流、電壓數(shù)據(jù)上送位于地面控制中心的維護(hù)主機(jī)。維護(hù)主機(jī)上配置差動(dòng)維護(hù)模塊取代傳統(tǒng)過流速斷維護(hù)作為線路的主維護(hù)，差動(dòng)維護(hù)范圍固定，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)零時(shí)限全線速動(dòng)，從而徹底處理煤礦供電系統(tǒng)廣泛存在的“越級(jí)跳閘〞問題，大大提高了煤礦供電系統(tǒng)的供電可靠性。線路差動(dòng)原理母線差動(dòng)原理煤礦6KV供電防越級(jí)跳閘數(shù)字化維護(hù)系統(tǒng)煤礦6KV供電防越級(jí)跳閘數(shù)字化維護(hù)系統(tǒng)成果展現(xiàn)最新研討成果：1、光纖通訊的礦用智能維護(hù)器2、低功耗礦用隔爆型光通訊接口3、功能強(qiáng)大的集成維護(hù)測(cè)控安裝〔維護(hù)主機(jī)〕4、基于實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的維護(hù)系統(tǒng)軟件〔含光纖縱差維護(hù)軟件〕5、基于實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的電度計(jì)量軟件6、新型大容量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖數(shù)字通訊網(wǎng)

完全處理煤礦供電系統(tǒng)廣泛存在的越級(jí)跳閘的問題，提高煤礦供電系統(tǒng)的供電可靠性。礦用智能維護(hù)器(一)安裝于井下采區(qū)變電所高壓防爆配電開關(guān)內(nèi)的礦用智能維護(hù)器將就地采集到的模擬量、開入量等信息數(shù)字化后經(jīng)過光纖網(wǎng)絡(luò)上送給礦用光通訊接口，接受跳閘命令，實(shí)現(xiàn)維護(hù)跳閘。礦用智能維護(hù)器由PT〔100V〕供電，并且配備儲(chǔ)能電容，在失去任務(wù)電源的情況下能繼續(xù)任務(wù)，確保失壓維護(hù)可靠動(dòng)作。礦用智能維護(hù)器〔二〕就地實(shí)現(xiàn)測(cè)控功能，并能在地面的維護(hù)主機(jī)實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控及防誤操作等，遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)刷新，在地面即可完成井下高爆的分、合操作，勝利率100%。在地面維護(hù)主機(jī)上即可查閱、修正礦用智能維護(hù)器就地維護(hù)定值；維護(hù)定值采用規(guī)范文件輸出，能運(yùn)用U盤方便的拷貝、下載定值。礦用智能維護(hù)器就地維護(hù)功能礦用智能維護(hù)器能具有維護(hù)功能，光纖網(wǎng)絡(luò)通訊正常時(shí)該維護(hù)功能不啟用，由地面的維護(hù)主機(jī)實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)維護(hù)功能；光纖網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，礦用智能維護(hù)器自動(dòng)啟動(dòng)以下維護(hù)功能：三段式電流維護(hù)：速斷、限時(shí)速斷、定時(shí)過流反時(shí)限過流維護(hù)二段零序電流維護(hù)〔漏電〕三段式低電壓維護(hù)三段式過電壓維護(hù)零序過電壓維護(hù)負(fù)序過流維護(hù)電纜絕緣監(jiān)視。非電量維護(hù)〔瓦斯閉鎖，風(fēng)電閉鎖〕礦用光通訊接口〔一〕未來自礦用智能維護(hù)器的數(shù)據(jù)合并打包后經(jīng)過光纜送往地面控制中心的集成維護(hù)測(cè)控安裝，接受集成維護(hù)測(cè)控安裝下發(fā)的控制命令并轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的礦用智能維護(hù)器。礦用光通訊接口〔二〕礦用光通訊接口任務(wù)電源由采區(qū)變電站所變提供〔127V交流〕，配備儲(chǔ)能電容盒，在失去任務(wù)電源的情況下能繼續(xù)任務(wù)。每臺(tái)礦用光通訊接口有：兩對(duì)上行單模光纖以太網(wǎng)口〔一對(duì)和集成維護(hù)測(cè)控安裝通訊、一對(duì)和集成電度計(jì)量安裝通訊〕一芯和GPS時(shí)鐘效力器對(duì)時(shí)的單模光口、一對(duì)和其他礦用網(wǎng)絡(luò)接入器同步的單模光口。礦用光通訊接口安裝于井下采區(qū)變電所內(nèi)，經(jīng)過礦用阻燃光纜和礦用智能維護(hù)器通訊。集成維護(hù)測(cè)控安裝〔維護(hù)主機(jī)〕基于最新超大規(guī)模FPGA和多DSP內(nèi)核并行處置技術(shù)，研發(fā)了計(jì)算才干相當(dāng)于100余臺(tái)微機(jī)維護(hù)安裝的維護(hù)主機(jī)。在常村礦示范系統(tǒng)中，單臺(tái)即實(shí)現(xiàn)了8條線路光差，50條線路的維護(hù)和測(cè)控運(yùn)算。光纖縱差維護(hù)軟件1〕維護(hù)動(dòng)作速度快，平均動(dòng)作速度小于25ms，大大小于36ms的科技立工程標(biāo)。2〕針對(duì)煤礦井下線路短，短路電流大的特點(diǎn)，開發(fā)了CT飽和識(shí)別技術(shù)，能防止穿越性缺點(diǎn)時(shí)由于CT飽和導(dǎo)致的光差誤動(dòng)。高級(jí)擴(kuò)展運(yùn)用軟件維護(hù)主機(jī)上還可配置母線差動(dòng)維護(hù)，在母線缺點(diǎn)時(shí)提供速斷維護(hù)，填補(bǔ)了目前采區(qū)變母線沒有專有維護(hù)的空白。基于采區(qū)變一切饋出線的零序電流數(shù)據(jù)可以開發(fā)公用漏電維護(hù)模塊，采用光纖傳輸，全站數(shù)據(jù)共享維護(hù)系統(tǒng)，處理了原漏電維護(hù)中存在的抗干擾才干差、傳輸速率慢及數(shù)據(jù)處置速度慢、各支路零序電流無法進(jìn)展比較的問題?；诹阈螂妷?，全站零序電流和消弧線圈數(shù)據(jù)的綜合處置。先選出一切線路中零序電流5次諧波和基波幅值變化最大的三條，再和記憶的零序電流5次諧波和基波幅值比較，假設(shè)最大的一條的幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他兩條，那么選出幅值最大的為漏電缺點(diǎn)支路，有助于處理漏電維護(hù)準(zhǔn)確性和可靠性的問題。電度計(jì)量安裝基于準(zhǔn)確的同步丈量電流和電壓數(shù)據(jù)，可在地面控制中心配置電度主機(jī)實(shí)現(xiàn)采區(qū)變饋線的電度計(jì)量。和目前煤礦普遍采用在各高爆安裝電度表，人工抄表的方式相比，本系統(tǒng)可大大減小運(yùn)轉(zhuǎn)人員的任務(wù)強(qiáng)度，提高電度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。最多集成96個(gè)電能計(jì)量單元，可以實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)端口電度計(jì)量。電度功能模塊化，系統(tǒng)的電度計(jì)量、監(jiān)測(cè)配置由圖形操作完成，配置靈敏，便于擴(kuò)展晉級(jí)改造。新型大容量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖數(shù)字通訊網(wǎng)1〕獨(dú)有的點(diǎn)到多點(diǎn)的同步采樣控制技術(shù)，保證了一切采集控制安裝同步采樣誤差<200ns級(jí)，同步穩(wěn)定且不受鏈路長(zhǎng)度影響；2〕采用多種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)過濾規(guī)那么，有效杜絕未經(jīng)授權(quán)的下行訪問，極大地提高了系統(tǒng)平安；3〕采用最新的數(shù)據(jù)鏈路糾錯(cuò)技術(shù)，誤碼率下降1000倍。3〕32位CRC數(shù)據(jù)檢錯(cuò)技術(shù)，防止數(shù)據(jù)誤碼對(duì)系統(tǒng)呵斥的影響。4〕支持恣意速率的二次采樣和在線數(shù)據(jù)訂閱；5〕自動(dòng)檢測(cè)光纖信號(hào)質(zhì)量并給出實(shí)時(shí)形狀指示；6〕通訊間隔達(dá)40KM。全系統(tǒng)缺點(diǎn)錄波1〕實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)數(shù)百個(gè)模擬量通道和開關(guān)量的缺點(diǎn)錄波，錄波通道數(shù)大大超越公用缺點(diǎn)錄波器。2〕支持高達(dá)20次諧波分析，大大提高了缺點(diǎn)分析的準(zhǔn)確性。3〕維護(hù)主機(jī)采用“海量〞存儲(chǔ)器，能保管多達(dá)4096條缺點(diǎn)記錄，記憶最新32套缺點(diǎn)波形。與傳統(tǒng)常規(guī)維護(hù)的對(duì)比采用傳統(tǒng)維護(hù)方式：由于定值難以整定，無時(shí)間級(jí)差，無論在開關(guān)正常或失靈情況下均會(huì)出現(xiàn)“越級(jí)跳閘〞，井下采區(qū)變電站末端饋出缺點(diǎn)時(shí)導(dǎo)致6KV開閉所饋出“越級(jí)跳閘〞；在CT飽和的情況下會(huì)導(dǎo)致維護(hù)延時(shí)數(shù)十毫秒動(dòng)作。采用煤礦6KV供電防越級(jí)跳閘數(shù)字化維護(hù)系統(tǒng)方式：采用光纖差動(dòng)作為線路主維護(hù)，動(dòng)作區(qū)固定，不需求時(shí)間級(jí)差的配合，在任何地點(diǎn)缺點(diǎn)均無越級(jí)跳閘；即使開關(guān)失靈，只開放上一級(jí)后備維護(hù)，由上一級(jí)后備維護(hù)動(dòng)作切除缺點(diǎn)，不會(huì)呵斥越級(jí)跳閘；在CT飽和的情況下維護(hù)動(dòng)作速度不受影響；在平常維護(hù)動(dòng)作情況下比常規(guī)維護(hù)快10ms。煤礦6KV供電防越級(jí)跳閘數(shù)字化維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)用方案(一)完全的數(shù)字式系統(tǒng)方案：該方案在井下配電系統(tǒng)和能夠出現(xiàn)越級(jí)跳閘的地面6KV線路安裝礦用智能維護(hù)器，采用高速光纖網(wǎng)絡(luò)將采樣的數(shù)據(jù)上送至位于地面開閉所或變電站的集成維護(hù)測(cè)控安裝，基于全站數(shù)據(jù)共享的維護(hù)安裝按如下原那么配置維護(hù)和自動(dòng)安裝。詳細(xì)為：在各變電所之間的聯(lián)絡(luò)線配置雙側(cè)線路差動(dòng)維護(hù)、三端線路差動(dòng)維護(hù)；在各變電所母線配置母線差動(dòng)維護(hù)；在負(fù)荷線路配置維護(hù)線路全長(zhǎng)的過流速斷維護(hù)。由于以上速動(dòng)維護(hù)完全覆蓋了整個(gè)配電系統(tǒng)且均有明確的動(dòng)作區(qū)，配電系統(tǒng)任一處缺點(diǎn)時(shí)維護(hù)均能按最小停電原那么立刻動(dòng)作，因此完全處理了越級(jí)跳閘問題。本方案的優(yōu)點(diǎn):實(shí)現(xiàn)了維護(hù)和測(cè)控系統(tǒng)的全數(shù)字化，維護(hù)配置靈敏，完全擁有DMP5000系統(tǒng)的一切優(yōu)點(diǎn)，徹底處理了越級(jí)跳閘的問題，并且能提供基于全系統(tǒng)零序電流的漏電維護(hù)功能。煤礦6KV供電防越級(jí)跳閘數(shù)字化維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)用方案(二)和傳統(tǒng)微機(jī)維護(hù)相結(jié)合的方案：思索到大部分缺點(diǎn)均為線路缺點(diǎn)，母線缺點(diǎn)概率較小。本方案在各變電所之間的聯(lián)絡(luò)線兩端安裝礦用智能維護(hù)器，采用高速光纖網(wǎng)絡(luò)將采樣的數(shù)據(jù)上送至位于地面開閉所或變電站的維護(hù)安裝，基于全站數(shù)據(jù)共享的維護(hù)安裝配置雙側(cè)線路差動(dòng)維護(hù)、三端線路差動(dòng)維護(hù)作為這些聯(lián)絡(luò)線的主維護(hù)，并且把聯(lián)絡(luò)線四遙信息送至監(jiān)控主機(jī)，而在各變電所保管大量的原微機(jī)維護(hù)安裝，經(jīng)過光端機(jī)把四遙信息送至監(jiān)控主機(jī)本方案相對(duì)完全的數(shù)字式系統(tǒng)方案，由于礦用智能維護(hù)器數(shù)量大大減少，需求的礦用光通訊接口數(shù)量也大大減少，費(fèi)用大大降低，具有較高的性價(jià)比。本方案尤其適宜曾經(jīng)安裝了微機(jī)維護(hù)安裝，只需求處理越級(jí)跳閘問題的煤礦供電系統(tǒng)，這樣大部分微機(jī)維護(hù)安裝不需求改換，可以用較少的費(fèi)用到達(dá)大大減少越級(jí)跳閘的目的。潞安常村礦示范系統(tǒng)N3采區(qū)1#變電所：29臺(tái)高壓防爆配電開關(guān)，配置29臺(tái)井下礦用智能維護(hù)器、2臺(tái)礦用光通訊接口。N3采區(qū)2#變電所：21臺(tái)高壓防爆配電開關(guān)，配置21臺(tái)井下礦用智能維護(hù)器、2臺(tái)礦用光通訊接口。在主控室內(nèi)設(shè)置：維護(hù)測(cè)控屏A和B以及綜合屏各1面，合計(jì)3面屏。配置2臺(tái)集成維護(hù)測(cè)控安裝，1臺(tái)圖形終端主機(jī)，1臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)，1臺(tái)GPS時(shí)鐘效力器。常